史料《尚书 牧誓》中，对这次大战的经过曾作了简单的描述，是迄今有关武王伐纣的最早文献。书中叙述说，当天早晨，姬发早早就赶到商别都朝歌郊外的牧野，只见他左手拄着黄钺，右手握着以白色旄牛尾为饰的旗，举行誓师。誓师完毕，各部落派兵参加会盟的战车共有四千余辆，全都列阵于牧野。讨伐开始后，由于周武王讨伐商王帝辛得民心所向，虽商王派出七十万大军前去抵抗，但帝辛的军队无心作战，都盼着武王前来讨伐商王，帝辛的军队都掉转武器攻纣，成了姬发的内应。最终周王几乎不伤一兵一卒，就攻下了商国的都城。

武王伐纣的结果使商王帝辛恐慌逃跑，退入城中登上鹿台，把他的宝玉都穿戴在身上，自焚而死。姬发用黄钺砍下帝辛的人头，挂在大白旗上。用黑钺砍下商王宠妾的头，挂在小白旗上。武王胜利之后将所有诸侯重新分封。将牢中所有被商王关押的无罪之人全都释放。命闳夭为比干之墓培土为冢。命宗祝祭享于军中。然后撤兵回到西方。姬发巡狩，记录其政事，作《武成》篇。封诸侯，分赐殷的宗庙祭器，作《分殷之器物》篇。姬发追怀古代的圣王，因而嘉封神农的后代于焦，黄帝的后代于祝，帝尧的后代于蓟，帝舜的后代于陈，大禹的后代于杞。